Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ xi măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HỒ XI MĂNG LÊN TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA BÊ TÔNG THEO THỜI GIAN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Đà Nẵng, năm 2018... ể qu tr

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HỒ XI MĂNG LÊN TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA BÊ TÔNG

THEO THỜI GIAN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Đà Nẵng, năm 2018

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN DUY NHẬT

LÊN TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA BÊ TÔNG

THEO THỜI GIAN

Chuyên ngành: kỹ thuật Xây dựng Công trình DD&CN

m q

m

T c giả uận văn

Nguy n Duy Nhật

LỜI CAM ĐOAN

T m â

q m

m

T c giả uận văn

Nguy n Duy Nhật

T m t t – Tính hất lưu biến ủ vữ b tông quyết định hả năng thi ông ủ một b tông l d h y

h ột thiết bị đo lưu biến đượ sử dụng để đo thông số lưu biến n y Luận văn trình bày nghiên

ứu ảnh hưởng ủ hối lượng hồ xi măng l n tính hất lưu biến ủ b tông theo thời gi n phép

đo ũng đ đượ thự hiện để định lượng ảnh hưởng ủ yếu tố thời gi n v hối lượng hồ xi măng l n tính hất lưu biến ủ vữ b tông ết quả thu đượ trong nghi n ứu n y ũng phù hợp với

số liệu từ nh m nghi n ứu h tr n thế giới

T kh a – tính hất lưu biến, thiết bị đo lưu biến, độ nhớt, ngưỡng ắt, thời gi n lưu vữ

THE INFLUENCE OF CEMENT PASTE VOLUME TO RHEOLOGICAL PROPERTIES OF

FRESHLY-MIXED CONCRETE BY THE TIME

Abstract – Rheological properties govern how easily freshly mixed concrete can be placed This

rheology can be measured by motorized rheometers This thesis aims at studying of cement paste volume to rheological properties of fresh concrete by the time A series of rheological measurements has been conducted to investigate the influence of time and cement paste volume to rheological properties of fresh concrete All obtained results in this study are also matched with selected data from other researching groups in the world

Key words – rheological properties, rheometer, plastic viscosity, yield stress, keeping time

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜI CẢM N 1

LỜI CAM ĐOAN 2

MỤC LỤC 4

DANH MỤC CÁC BẢNG 6

DANH MỤC CÁC HÌNH 7

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do h n đề t i 1

2 ụ ti u nghi n ứu 2

3 ối tượng nghi n ứu 2

4 Ph m vi nghi n ứu 3

5 Phương ph p nghi n ứu 3

6 Ý nghĩ ho h v thự ti n ủ đề t i 3

7 ấu trú luận văn 3

CHƯ NG 1 TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHẤT LƯU BIẾN BÊ TÔNG 5

1.1 LƯU IẾ Ê TÔ G 5

1.1.1 Giới thiệu chung 5

1.1.2 Khái niệm ơ sở về lưu biến 5

1.2 TRẠ G THÁI LƯU IẾ ỦA VỮA Ê TÔ G 8

1.3 Á PHÉP O LƯU IẾ 9

1.3.1 Phép đo độ “linh động” 9

1.3.2 Phép đo lưu biến 12

1.3.3 Máy nhớt kế bê tông 14

1.4 Á YẾU TỐ Ả H HƯỞ G Ế TÍ H LƯU IẾ ỦA Ê TÔ G 20

1.4.1 Ảnh hưởng của thông số thành phần 20

1.4.2 Ảnh hưởng của máy trộn 23

1.4.3 Ảnh hưởng của sự rung động 24

1.4.4 Ảnh hưởng của yếu tố thời gian 24

1.4.5 Ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ 24

1.5 ẾT LUẬ HƯƠ G 25

CHƯ NG 2 VẬT LIỆU, THIẾT BỊ & CHƯ NG TRÌNH THÍ NGHIỆM 27

2.1 VẬT LIỆU SỬ DỤ G Ể CHẾ TẠO BÊ TÔNG 27

2.1.1 Xi măng 27

2.1.2 Cát 28

2.3 HƯƠ G TRÌ H THÍ GHIỆM 39

2.4 KẾT LUẬ HƯƠ G 2 40

CHƯ NG 3 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 41

3.1 ẾT QUẢ HƯƠ G TRÌ H THÍ GHIỆ 41

3.2 Ả H HƯỞ G ỦA HỐI LƯỢ G HỒ XI Ă G LÊ THÔ G SỐ LƯU IẾ THEO THỜI GIA 42

3.3 ẾT LUẬ HƯƠ G 47

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

PHỤ LỤC 1 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu

2.1 ặ trƣng ủ xi măng po lăng hỗn hợp P 40 27

2.5 ấp phối b tông nghi n ứu theo thông số hối lƣợng hồ xi

1.4 tr ng th i lưu biến ủ hất lỏng phi ewton 8

1.5 ng g p ủ từng ph v o ứng suất ắt ủ hỗn hợp vữ b

1.6 tr ng th i lưu biến ủ vữ b tông tươi 9

1.9 sơ đồ nguy n lý ho t động ú nhớt ế d ng ouette 13 1.10 Sơ đồ nguy n lý ho t động ú nhớt ế d ng Poiseuille 14

1.13 ) y nhớt ế em gref-IMG; b) Xy lanh trong và ngoài 15

1.22 Ảnh hưởng ủ tỉ lệ /X đến thông số lưu biến b tông

Số hiệu

2.3 Cấu t o thiết bị đo lưu biến và quy trình vận hành theo Ngo et

2.5 Chuẩn bị thiết bị và thí nghiệm hiện trường 33

2.6 Sự tiến triển của tố độ p đặt lên trục dao khuấy và số đo

2.8 Tr ng thái của vữa bê tông trong thùng chứa 35 2.9 y trộn b tông tư do lo i nghi n đổ 300 lít 36

3.1 Qu n hệ thông số lưu biến - hối lượng hồ xi măng theo

rằng hất lượng b tông l đ t so với quy định để thể thi ông bơm, đổ, đầm Hiện n y tr n thế giới, nhiều ông ty ung ứng b tông thương phẩm, nhiều nh thầu huy n thi ông b tông v trung tâm nghi n ứu về vật liệu xây dựng đ v

đ ng nghi n ứu huy n sâu về lĩnh vự lưu biến b tông để tìm r những phương

ph p, quy trình, thông số đ nh gi h bổ trợ ho phương ph p đ nhằm đ nh giá - ti n lượng đượ hất lượng b tông đ ng tin ậy hơn so với hỉ bằng thông số độ sụt như hiện n y

ể qu trình thi ông b tông đượ thuận lợi đòi hỏi vữ b tông phải độ linh động phù hợp (hiện n y đượ x định thông qu thông số độ sụt), trong những điều iện thi ông bất lợi như nhiệt độ môi trường o, b tông độ sụt thấp (b tông ường độ o ), thời gi n thi ông éo d i thường độ linh động ủ b tông hông

đ p ứng đượ , dẫn đến những xử lý hông hợp lý ảnh hưởng đến hất lượng b tông

s u n y Xem ví dụ về ảnh hưởng ủ tính hất lưu biến đến thi ông như Hình 1

Ả ở

nghi n ứu đều hỉ r rằng tính hất lưu biến ủ vữ b tông thể hiện qu

h i thông số (g i l thông số lưu biến để phân biệt với thông số m s t): độ nhớt µ (P s) v ngưỡng ứng suất ắt (h y òn g i l ngưỡng ắt) τ0 (P ) ối qu n hệ giữ

hai thông số n y thể hiện tính hất h y h nh vi lưu biến ủ b tông ột thiết bị đo thông số lưu biến ho như Hình 2

ủ một b tông m òn ho phép x định xu hướng tiến triển ủ thông số

n y hi th y đổi thông số th nh phần/ ấp phối vữ b tông

ột số nghi n ứu trướ đây đ đề ập đến ảnh hưởng ủ thông số th nh phần ấp phối l n thông số lưu biến, tuy nhi n hư xem xét đến yếu tố thời gian, trong hi đ thự tế ông trường những vấn đề thuật ần giải quyết nhiều hi l bất hả h ng dẫn đến thời gi n hờ/ thời gi n thi ông b tông éo d i Vấn đề n y ngo i việ phải đảm bảo tuân thủ thời gi n thi ông nhỏ hơn thời gi n bắt đầu ninh ết

b tông theo quy định, n òn ảnh hưởng đến độ linh động ủ vữ b tông do mất nướ (ví dụ do b y hơi hẳng h n ) éo theo việ ảnh hưởng đến qu trình thi ông

Chính vì thế, việ đư r đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ xi

măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian” l ần thiết để làm rõ vấn đề

này

2 Mục tiêu nghiên cứu

- ghi n ứu ảnh hưởng ủ thông số th nh phần: hối lượng hồ xi măng l n tính hất lưu biến ủ b tông theo thời gi n

- Từ ết quả nghi n ứu thự nghiệm, phân tí h đư r những ết luận, iến nghị

ần thiết

3 Đối tượng nghiên cứu

Thông số lưu biến ủ vữ b tông: độ nhớt v ngưỡng ắt

- ắm đượ tính hất lưu biến vữ b tông

- X định đượ ảnh hưởng ủ thông số th nh phần: hối lượng hồ xi măng

l n tính hất lưu biến ủ b tông theo thời gi n

- Xây dựng đượ 1 ơ sở dữ liệu giúp í h ho nghi n ứu về lĩnh vự lưu biến b tông s u n y

7 Cấu trúc uận văn

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHẤT LƯU BIẾN BÊ TÔNG

1.1 Lưu biến b tông

1.2 Tr ng th i lưu biến ủ vữ b tông

1.3 phép đo lưu biến

1.4 yếu tố ảnh hưởng đến tính lưu biến ủ b tông

Chương 3 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

3.1 ết quả hương trình thí nghiệm

3.2 Ảnh hưởng ủ hối lượng hồ xi măng l n thông số lưu biến theo thời gi n

3.3 ết luận hương

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC

từ Hy L p “T P nt Rei”, trong tiếng Ph p l “tout passé” đ đượ pháp hóa vào năm 1943 [En y lopidi Univers lis]

Lưu biến h - Rheology l một nh nh ủ vật lý h nghi n ứu dòng hảy hoặ biến d ng ủ vật thể dưới t động ủ lự tác dụng, th y đổi theo thời gi n [PERSOZ 1960]

Trong lĩnh vự xây dựng, cùng với việ ph t triển ủ vật liệu b tông v thuật thi công bê tông như ông nghệ bơm, việ iểm so t đượ h nh vi lưu biến ủ

b tông tươi trở n n rất qu n tr ng để t o điều iện thuận lợi cho quá trình thi công

1.1.2 Kh i niệm cơ sở về ưu biến

Phần n y sẽ trình b y về thông số ơ bản li n qu n đến h nh vi lưu biến ủ vật liệu v mô hình tr ng th i lưu biến phổ biến nhất một số mô hình tr ng th i lưu biến đượ phân hi th nh h i nh m hính: hất lỏng ewton v hất lỏng phi Newton

a) Chất lỏng Newton

hất lỏng đượ g i l hất lỏng ewton hi độ nhớt ủ n hông phụ thuộ v o

tố độ ắt h y thời điểm hất lỏng bị ắt (nghĩ l ứng suất tiếp tuyến v gr dient vận

tố phụ thuộ tuyến tính với nh u) Hệ số tỉ lệ giữ 2 húng đượ g i l độ nhớt Phương trình mi u tả lự nhớt trong ơ h hất lỏng ewton đượ ho bởi Eq.1.1:

(Eq.1.1) Trong đ :

 (P ): ứng suất tiếp tuyến;

̇ (Eq.1.2) Trong đ :

p lự tiếp tuyến, hi dòng hất lưu s t ề tố độ huyển động h nh u, ngo i

sự v đập giữ phần tử vật hất òn sự tr o đổi xung lượng giữ húng, như Hình 1.1

Hình 1.1 S ồ

hững phần tử trong dòng hảy tố độ o sẽ l m tăng động năng ủ dòng

tố độ hậm v ngượ l i phần tử vật hất từ dòng hảy hậm sẽ l m ìm h m huyển động ủ dòng hảy nh nh Hiệu ứng trì ho n, gây r bởi m s t nội t i ủ phân tử ủ lớp b n dưới ủ lớp tr n, đượ g i l độ nhớt ết quả l giữ lớp n y xuất hiện một ứng suất tiếp tuyến τ gây n n m s t (lự m s t trong)

 dF: hình hiếu ủ m s t tiếp tuyến;

 dS: diện tí h phân tố ủ một lớp ắt;

o h m ủ vận tố theo hướng vuông g với hướng di huyển ủ hất lỏng theo thời gi n đượ định nghĩ l tỷ lệ ắt (she r r te), òn đượ g i l tỷ lệ biến d ng hoặ tố độ ắt ây l tố độ biến d ng giữ h i lớp liền ế với hất lỏng ắt Eq 1.4, Hình 1.2:

Chất lỏng có ngưỡng 0 (ngưỡng dòng hảy/ ngưỡng ắt): ngưỡng ắt thể hiện một ngưỡng ứng suất tối thiểu phải đ t đượ để có thể bắt đầu một dòng hảy go i ngưỡng ắt, hất lỏng thể tr ng th i lưu biến như hất lỏng ingh m (độ nhớt hông đổi) h y như dung dị h Hers hel-Bulkley (xem Hình 1.4)

Hình 1.4 Các t phi Newton

1.2 TRẠNG THÁI LƯU BIẾN CỦA VỮA BÊ TÔNG

hiều t giả đ hỉ r rằng tr ng th i lưu biến ủ vữ b tông tươi thể đượ thể hiện như hất lỏng ingh m: [TATTERSALL 1990], [BEAUPRE 1994],

[FERRARIS et al 1998], [DE LARRARD et al 2002], [WALLEVIK 2006], [CHAPDELAINE 2007], [ESTELLÉ et al 2008], [LANOS et al 2009]

Trong trường hợp n y, tr ng th i lưu biến ủ vữ b tông trong tr ng th i tươi đượ mô tả ho n to n thông qu h i tính hất tương ứng với h i thông số: ngưỡng ắt (τ0) v độ nhớt (μ) Thự tế, để vữ b tông tươi trong tr ng th i linh động để thể

“ huyển động” đượ , ần phải lự / p lự tối thiểu tương đương với gi trị ủ ngưỡng ắt ột hi sự x dị h h y huyển động đượ bắt đầu, lự ần thiết để làm biến d ng bê tông sẽ tỷ lệ thuận với tố độ ắt, tính hất n y li n qu n đến độ nhớt ủ vật liệu [HU 1995]

Quy luật ủ hất lỏng ingh m đượ viết dưới d ng như sau (Eq 1.5):

Hình 1.5

ồ thị biểu di n tr ng th i lưu biến ủ h i vữ b tông đượ minh h trong Hình 1.6 Việ l m hủ thông số lưu biến thể tối ưu h quá trình thi công bê tông tr n ông trường

Hình 1.6

1.3 CÁC PHÉP ĐO LƯU BIẾN

iến thứ về h nh vi lưu biến h y n i h h l độ linh động ủ vữ b tông ý nghĩ qu n tr ng trong việ ứng xử với thự tế thi ông b tông tr n ông trường xây dựng ể phần n o x định h y lượng h đượ độ linh động ủ

vữ b tông, b n nh thiết bị vẫn h y đượ sử dụng như ôn Abr ms, thiết bị Vébé, b n rung động, m y đo độ linh động ủ L P nhiều thiết bị đo thuộ tính lưu biến ủ vữ b tông độ hính x o hơn như thiết bị đo h i điểm, L, BTRHEOM, CEMAGREF-IMG, ICAR

ộ linh động ủ vữ b tông thể hiểu như l độ h d để thi ông b tông, từ

hi trộn vữ , vận huyển, bơm, đổ, đầm b tông giúp vữ b tông thể d d ng

dị h huyển để hèn v o g nh ủ ốp ph , ốt thép

1.3.1 Phép đo độ “ inh động”

a) Phép đo độ sụt bằng côn Abrams

g y s u hi trộn b tông xong, phép đo độ sụt ủ vữ b tông đượ thự hiện

nhờ thiết bị l ôn Abr ms, ti u huẩn Việt m đượ sử dụng l T V 3105-93 Thiết bị gồm 4 th nh phần: một huôn hình n n ụt hông đ y hình n n o 30 m; đường ính trong phần dưới 20 m v đường ính phần tr n 10 m; một tấm tôn/thép phẳng; một que đầm; một hung đo

Trình tự thự hiện thể xem như trong Hình 1.7

bướ thự hiện đượ thể hiện như Hình 1.8

 ặt ôn ( ) v o thùng, định vị ôn ( ) bằng vòng giữ

 ổ, h hỗn hợp b tông trong ôn ( ) rồi th o ôn hỏi hối hỗn hợp vừ

t o hình

 ở vít (F) xo y t y đỡ v đĩ mi ( ) l n phí tr n hối hỗn hợp v o vị trí tâm đĩ trùng với tâm thùng rồi siết vít (F) h m hặt t y đỡ

 Từ từ mở vít (Q) h đĩ xuống mặt tr n ủ hối hỗn hợp, đ gi trị độ sụt

ủ hỗn hợp theo v h hắ ở th nh trượt

 S u đ đồng thời bật đầm rung v bấm đồng hồ giây Theo dõi sự lún dần ả hối hỗn hợp v đĩ mi Tiến h nh ho tới hi thấy hồ xi măng vừ phủ ín mặt dưới ủ đĩ mi thì tắt đồng hồ v ngừng rung

 Ghi l i thời gi n đo đượ , tiến h nh thử h i lần ho mỗi hỗn hợp b tông, thời gian đ đo đượ nhân với hệ số 0,7 để tính huyển về ết quả thử theo nhớt ế Vébé hính l độ ứng ủ hỗn hợp b tông

ăn ứ ết quả đo đượ , vữ b tông thương phẩm thể đượ xếp v o lo i/ lớp “độ ứng” ảng 1.2

P â gian Vébé

Thời gi n Vébé (s)  31 30  21 20  11 10  5  4

1.3.2 Phép đo ưu biến

hớt ế (Rheometer) l thiết bị dùng để đo, x định thuộ tính lưu biến ủ vật liệu lo i thiết bị n y thể đượ phân lo i th nh b d ng theo hế độ ho t động:

 hớt ế ho t động ở hế độ tĩnh: ho phép x định đặt trưng ủ dòng hảy hất lỏng

 hớt ế ho t động ở hế độ huyển tiếp: ho phép x định tính hất đ n hồi nhớt ủ hất lỏng ũng như hất rắn

 hớt ế ho t động ở hế độ động (d ng sin): ho phép x định tính hất lưu biến, b o gồm ả hế độ dòng hảy v tính hất đ n hồi nhớt ủ hất lỏng hoặ hất rắn

nhớt ế d ng tĩnh ho phép nghi n ứu h nh vi lưu biến ủ vật liệu b tông

xi măng đượ sử dụng phổ biến trong thự tế n n sẽ đượ tập trung trình b y ối với

c)

d) Hình 1.9 ồ ú

) q ồ ; ) m ẳ ) q - mâm; ) q mâm - mâm

nh u Δp giữ h i đầu ủ n )

Hình 1.10 S ồ ú P

1.3.3 M y nhớt kế bê tông

Hiện t i, nhiều m y đo nhớt ế thí h hợp ho vữ b tông với ấu hình v

í h ỡ h nh u nhƣ: Trheom, em gref, Two Point, L, ICAR,

Hình 1.11 TR m

Hình 1.12 ồ q

Vận tố qu y p đặt l n xy l nh theo từng ấp thời gi n như trong biểu đồ ở Hình 1.12, ết quả thu đượ từ thí nghiệm đo giữ momen p đặt l n trụ v vận tố qu y

d ng như đường thẳng Γ() Bằng các phép tính vật lý, có thể tính to n được các thông số lưu biến theo ngưỡng Γ0,  v thông số hình h ủ thiết bị

b) Nhớt kế CEMAGREF-IMG

y nhớt ế E AGREF-IMG [FERRARIS et al 2001] là thiết bị đo thông số

lưu biến lo i lớn gồm 2 xy l nh đồng trụ (b n ính trong R1 = 38 cm; bán kính ngoài

R2 = 60 m; e = 22 m) như tr n Hình 1.13 Xy l nh b n ngo i đượ ố định trong hi

xy l nh b n trong thể qu y đượ , tường ủ xy l nh b n ngo i đượ gắng lưỡi thẳng đứng còn xy lanh bên trong có gân để h n hế độ trượt

a) b)

Hình 1.13 ) m f-IMG; b) Xy lanh trong và ngoài

Phép đo đượ thự hiện thủ ông nhờ một mô tơ điện, bướ thự hiện:

 ômen xoắn ần thiết để ân bằng với m s t trụ qu y đượ đo bằng sự mặt ủ một lượng nhỏ b tông trong rheometer ( hoảng v i m) để giảm tố

độ qu y

 S u đ rheometer đượ lấp đầy vữ b tông, đo hiều o ột vữ b tông

 Tố độ qu y đượ tăng l n tối đ v s u đ giảm từ 6 đến 8 ấp éo d i trong hoảng 10 giây ho mỗi ấp ô-men xoắn p đặt l n trụ qu y v tố độ

qu y đượ ghi lặp l i ở tần số 5 Hz

 Trong qu trình iểm tr , hiều rộng ủ hu vự bị ắt đượ đ nh gi theo

h thủ ông (đo l i bằng thướ ẻ ở bề mặt tr n) ứng với mỗi ấp đo

li n tụ ấu trú n y t o r một sự đi/dâng l n ủ vữ b tông hống l i xu hướng phân tầng tự nhi n ủ ốt liệu thô trong vữ b tông ồn hứ ũng đượ gắn nẹp/lưỡi song song với trụ ủ n để ngăn hặn trượt ủ vữ b tông ở th nh bồn

hứ

ất lợi ủ thiết bị n y l h hăn trong việ x định trường tố độ p đặt lên

b tông do thiếu tính đối xứng T giả vẫn giữ nguy n mô tả tương tự về tính hất lưu

biến ủ vật liệu bằng mối li n hệ giữ mô men xoắn v tố độ qu y [DE LARRARD

et al 1993] ặ dù tồn t i hiếm huyết v í h thướ qu lớn ủ n , rheometer

này vẫn l một trong những thiết bị đo lưu biến đượ sử dụng nhiều nhất trong phòng thí nghiệm

Phi n bản 3 đượ sử dụng ho b tông tính linh động thấp (độ sụt dưới 5,0 m), trụ m y huấy có d ng hình hữ H đượ sử dụng giúp ho giữ mẫu đồng nhất

d) Nhớt kế BML

y đo lưu lượng ế L như Hình 1.15, đượ ph t triển bởi [WALLEVIK et

al 1990], là máy nhớt ế h i xy l nh đồng trụ b o gồm h i xy lanh gắn lưỡi/gờ

d thành để tr nh sự trượt giữ thành xy lanh và vữ bê tông Xy lanh bên ngoài (thùng hứ ) qu y với tố độ thể th y đổi từ 0,05 đến 0,6 vòng/giây Việ đo thử

Hình 1.15 L

Thiết bị đượ điều hiển bởi phần mềm Fresh-Win ỗi lần đo sẽ mất hoảng 3 phút đến 5 phút để lấp đầy bình hứ Trong qu trình thử nghiệm, vật liệu đượ ắt trong hoảng một phút ột số hệ thống đo lường thể đượ sử dụng tùy thuộ v o

í h thướ tối đ ủ ốt liệu (sỏi/đ ) trong vữ b tông thử nghiệm

guy n tắ thí nghiệm:

hi thùng hứ đƣợ lấp đầy vữ b tông thí nghiệm, lƣỡi d o huấy sẽ đƣợ ấn/nhúng v o trong thùng hứ v b tông bị ắt hi d o huấy đƣợ p đặt mứ vận tố qu y nhƣ biểu đồ đƣợ trình b y trong Hình 1.17 Thí nghiệm đƣợ thự hiện trong vòng hoảng một phút

Hình 1.19 ồ q LA OS

g) So sánh một số nhớt kế tồn tại

Gần đây, h i nh m nghi n ứu đ tiến h nh thự hiện thí nghiệm để so s nh

m y đo nhớt ế khác nhau (BML, BTrheom, IBB, Cemagref-IMG và Two point

test) là [BANFILL et al 2001], [BEAUPRÉ et al 2004]

Nhóm đầu ti n thự hiện tr n 12 b tông độ bền h nh u v nhóm thứ h i

tr n 17 b tông, trong đ phần lớn l b tông tự đầm v 5 vữ tự đổ

ết quả ủ nh m thứ nhất đƣợ thể hiện trong Hình 1.20, òn với nh m thứ

h i đƣợ tổng hợp nhƣ Hình 1.21

Hình 1.20 q m [BANFILL et al 2001]

Hình 1.21 q m [BEAUPRÉ et al 2004]

ết quả ủ những nghi n ứu n y ho thấy rằng độ nhớt v ngưỡng ắt th y đổi rất nhiều tùy thuộ v o lo i nhớt ế sử dụng Tuy nhiên, các ết quả thường ùng một quy luật biến đổi v , gi trị tuyệt đối ủ th m số lưu biến thể th y đổi lớn hơn 2 lần

Gần đây, b nhớt ế khác nhau (ICAR, MK-III và ConTec) ũng đ đượ đem r

so sánh bằng h sử dụng 18 mẫu bê tông và 6 mẫu vữ với th nh phần h

nhau [FEYS et al 2013] ết quả ủ nghi n ứu n y ho thấy, một mặt ngưỡng

ắt đượ đo bằng m y đo nhớt ế I AR o hơn nhớt ế ủ onTe (trung bình hơn 60%), v mặt h độ nhớt đo bằng I AR thấp hơn so với hi đo với onTe 50% hững h biệt n y thể l do sự h biệt về kích hình h ủ nhớt ế ối với m y -III, n i hung ngưỡng ắt v độ nhớt thấp hơn so với nhớt ế onTe

1.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍNH LƯU BIẾN CỦA BÊ TÔNG

Tr ng th i lưu biến ủ vữ b tông li n qu n đến một số yếu tố như thông số

th nh phần b tông ( ấp phối b tông), m y trộn v phương ph p trộn, rung động (do đầm) b tông, thời gi n (tuổi b tông) v nhiệt độ

1.4.1 Ảnh hưởng của thông số thành phần

thông số th nh phần b tông ảnh hưởng đến tính hất lưu biến ủ n như:

Hình 1.22 Ả ở / [WALLEVIK 2011]

b) Các đặc trưng lý hóa của xi măng

Greszczyk và Kucharska [GRESZCZYK et al 1990] đ hỉ r rằng ngưỡng ắt

ủ hồ xi măng biến đổi theo h m lượng SO3, nghi n ứu ho thấy ngưỡng ắt giảm tương ứng với hi nồng độ SO3 tăng (Hình 1.23)

Hình 1.23 Ả ở m SO3 m

i hung đặ trưng lý h ủ xi măng ảnh hưởng đến tính hất lưu biến

ủ vữ b tông v ảnh hưởng n y h phứ t p để giải thí h đầy đủ trong b i viết n y

h m lượng th y thế ủ n trong xi măng m ảnh hưởng ủ việ sử dụng bột ho ng đến tính hất lưu biến ủ b tông ũng h nh u ột ết quả thu nhận đượ theo

như nghi n ứu ủ [SOUALHI et al 2015] về ảnh hưởng ủ h m lượng ho ng

hất tro b y th y thế xi măng đến tính hất lưu biến (ở đây l độ nhớt) ủ b tông như Hình 1.26

Hình 1.26 Ả ở m

1.4.2 Ảnh hưởng của m y trộn

Banfill [BANFILL 2006] đ hỉ r rằng việ tăng tố độ ủ m y trộn hi trộn

hồ xi măng trong một nhớt ế l m tăng tố độ hydr t h ủ xi măng, t o r sự gia tăng ứng suất ắt v độ nhớt (do ết quả ủ qu trình hydr t h , thông qu sự hình

th nh ủ b n hydr t v vôi, làm tăng h m lượng hất rắn)

n nh đ , năng lượng đượ ung ấp bởi qu trình trộn l m tăng đ ng ể nhiệt độ ủ hỗn hợp, l m giảm ngưỡng ắt v tăng độ nhớt

1.4.3 Ảnh hưởng của sự rung động

Theo một số t giả như [TATTERSALL 1983], ngưỡng ắt đ biến mất hi b tông bị rung động (ví dụ như do đầm) Tr ng th i lưu biến ủ b tông lú n y sẽ không còn theo luật ingh m nữ v nghi n ứu tiếp theo ủ t giả n y [TATTERSALL 1989] ho thấy tr ng th i lưu biến ủ n trở th nh như Newton ứng với một số tần số rung động nhất định

1.4.4 Ảnh hưởng của yếu tố thời gian

Theo thời gi n, do sự tiến triển ủ phản ứng hydr t h , lượng hydr t tăng l n

ết quả nghi n ứu ủ Gol szew i v Szw bows i [GOŁASZEWS I et al 2004]

ho thấy sự gi tăng ngưỡng ắt v sự ổn định ủ độ nhớt trong suốt giờ đầu ti n sau

hi trộn (xem Hình 1.27)

Hình 1.27 Ả ở

Sự tiến triển ủ phản ứng hydr t h sẽ l m tăng độ ứng ủ hất huyền phù bằng h tăng nồng độ hất rắn, điều n y dẫn đến gi tăng gi trị ủ ngưỡng ắt v

độ nhớt theo sự tiến triển ủ phản ứng

1.4.5 Ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ

Tăng nhiệt độ l n đến 30° l m tăng gi trị ngưỡng ắt v độ nhớt Hình 1.28

ho thấy sự gi tăng độ nhớt  (ghi trong hình là ct) theo sự tăng l n ủ nhiệt độ thể qu n s t thấy một sự gi tăng gần như tuyến tính ủ độ nhớt theo nhiệt độ, sự

gi tăng n y m nh hơn hi m m tỷ lệ ướ /Xi măng thấp hiện tượng tương tự ũng thể đượ qu n s t thấy về sự tiến triển ủ ngưỡng ắt với nhiệt độ

[GOŁASZEWS I et al 2004]

Hình 1.28 Ả ở

1.5 KẾT LUẬN CHƯ NG

hư vậy, b tông đượ xem l hả năng thi công đượ đòi hỏi phải độ linh động ần thiết, đảm bảo thự hiện thuận lợi với năng suất o trong qu trình trộn vữ , vận huyển, bơm, đổ, s n g t, đầm b tông thông số hính ảnh hưởng đến tính linh động ủ vữ b tông thể đượ hi th nh: thông số li n qu n điều iện ông trường (m y trộn b tông, xe vận huyển, ự ly vận huyển, lo i bơm sử dụng, í h ỡ, hiều d i, vật liệu l m ống bơm, lưu lượng y u ầu, ) v thông số li n qu n đến ông nghệ vật liệu (th nh phần ấp phối, độ linh động ủ vữ b tông…)

i hung, thông số li n qu n đến điều iện ông trường gần như đ đượ

x định trướ , vì vậy tính hất lưu biến hủ yếu phụ thuộ v o thông số li n qu n đến ông nghệ vật liệu

nghi n ứu đều hỉ r rằng tính hất lưu biến ủ vữ b tông thể hiện qu

h i thông số (g i l thông số lưu biến để phân biệt với thông số m s t): độ nhớt µ (P s) v ngưỡng ắt (ngưỡng ứng suất ắt) τ0 (P ) ối qu n hệ giữ h i thông số n y thể hiện tính hất h y h nh vi lưu biến ủ vữ b tông

ể vữ b tông tươi đượ độ linh động ần thiết để thể “ huyển động” h y thi ông đượ , ần phải t động lự / p lự tối thiểu tương đương với gi trị ủ ngưỡng ắt ột hi sự x dị h h y huyển động đượ bắt đầu, lự ần thiết để l m biến d ng b tông sẽ tỷ lệ thuận với độ nhớt ủ vữ b tông thông số lưu biến

n y ng nhỏ, qu trình thi ông b tông ng thuận lợi

ể thể đư r những biện ph p xử lý đúng, một sự hiểu biết về tính hất lưu biến ủ vữ b tông v những yếu tố ảnh hưởng l n tính hất n y l ần thiết

ghi n ứu x định ảnh hưởng ủ thông số th nh phần ủ ấp phối vữ b tông l n tính hất lưu biến ủ b tông ngo i việ giúp dự tính đượ độ “linh động”

ủ một b tông m òn ho phép x định xu hướng tiến triển ủ thông số

n y hi th y đổi thông số th nh phần/ ấp phối vữ b tông

ột số nghi n ứu trướ đây đ đề ập đến ảnh hưởng ủ thông số th nh phần ấp phối l n thông số lưu biến, tuy nhi n hư xem xét đến yếu tố thời gi n, trong hi đ thự tế ông trường những vấn đề thuật ần giải quyết nhiều hi l bất hả h ng dẫn đến thời gi n hờ/ thời gi n thi ông b tông éo d i Vấn đề n y ngo i việ phải đảm bảo tuân thủ thời gi n thi ông nhỏ hơn thời gi n bắt đầu ninh ết

b tông theo quy định, n òn ảnh hưởng đến độ linh động ủ vữ b tông do mất nướ (ví dụ do b y hơi hẳng h n ) éo theo việ ảnh hưởng đến qu trình thi ông

Chính vì thế, việ đư r đề t i nghi n ứu “Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ xi

măng lên tính chất lưu biến của bê tông theo thời gian” l ần thiết để l m rõ vấn đề

này

2.1.1 Xi măng

Xi măng đượ sử dụng để sản xuất b tông l lo i xi măng Poo l ng hỗn hợp

P 40 (xi măng Vi em Hải Vân P 40) sản xuất theo ti u huẩn T V 2682:2009, thể t m tắt một số thông tin hính như trong ảng 2.1

m P 4

vị

Khối ượng

Phương ph p thử

1 ường độ R

- 3 ngày

- 28 ngày

MPa MPa

21

40

TCVN 6016:2011

2 Thời gi n đông ết

- ắt đầu

- ết thú

phút giờ

45

10

TCVN 6017:1995

4 ộ ổn định thể tí h (phương ph p Le h telier) mm 10

TCVN 6017:1995

TCVN 141:2008

- (1): quy định đối với xi măng poo lăng hi sử dụng với ốt liệu hả năng xảy

r phản ứng iềm-silic

- (2): h m lượng iềm quy đổi tính theo ông thứ : % 2Oqđ = %Na2O + 0.658%K2O

 ộ pH hông nhỏ hơn 4 v hông lớn hơn 12.5

 Không màu

Theo mụ đí h sử dụng, h m lượng muối hò t n, lượng ion sunf t, lượng ion

lo v ặn hông t n hông vượt quy định T V :2012

Duy trì độ sụt lâu v độ giảm nướ o

 ộ hảy lỏng o (giảm đ ng ể ông t đổ v đầm)

Thú đẩy sự ph t triển ường độ sớm nh nh hơn

Tính thi ông thể duy trì đến 4 đến 6 giờ (tùy theo liều lượng phụ gi , lo i xi măng, nhiệt độ)

 ải thiện hả năng h ng từ biến v o ng t

Si Pl st® 257 hông hứ ả loru lẫn hất ăn mòn h v do đ thể sử dụng hông h n hế ho ết ấu b tông ốt thép v b tông dự ứng lự

2.2 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

Trong nghi n ứu n y, thí nghiệm đo thông số lưu biến sẽ đượ thự hiện

nhờ thiết bị đo lưu biến (Rhéomètre) đượ ph t triển bởi [NGO et al 2010] h vận

h nh, h i th ết quả đo sẽ đượ mô tả như trình b y dưới đây

2.2.1 Thiết bị đo ưu biến (Rhéomètre)

a) Mô tả thiết bị

Thiết bị đo m s t gồm 3 phần hính như Hình 2.1, Hình 2.2